Cray Titan: supersistema da 10 petaflop con Opteron e Tesla

Gli Oak Ridge National Laboratories hanno rivelato un piano di aggiornamento per il proprio supercomputer Cray "Jaguar" XT5 che prevede l'impiego di processori AMD Opteron e acceleratori grafici NVIDIA Tesla in maniera tale da spingere la capacità elaborativa di picco tra i 10 ed i 20 petaflop.

Il sistema, conosciuto con il nome di Titan, sarà pronto per la prima parte del 2013 e potrà, almeno sulla carta, demolire il record di velocità fatto segnare lo scorso mese di giugno dal K Computer del Riken Advanced Institute for Computational Science di Kobe, in Giappone, di oltre 8 petaflop.

Il supersistema Cray "Titan" XK6 andrà pertanto ad aggiornare le capacità computazionali di Jaguar, attualmente installato presso gli ORNL ed in grado di esprimere una potenza elaborativa di 2,3 petaflop. Titan sarà destinato ad attività di modellazione e simulazione che prevedono l'esecuzione di esperimenti numerici dalle intense capacità di computazione. A livello quantitativo il supersistema Cray XK6 disporrà di 299008 core di elaborazione e di 600 terabyte di memoria.

Il principale campo in cui verrà impiegato il sistema Titan è quello della ricerca energetica, con particolare attenzione alla produzione commerciale di biocarburanti e di biomateriali di conversione da materiali di cellulosa provenienti da erba e alberi, nonché alla produzione di celle fotovoltaiche più efficenti e alla ricerca di nuove tecnologie di conservazione dell'energia.

Thom Mason, direttore dell'Oak Ridge National Laboratories commenta: "Tutti questi campi di ricerca beneficeranno dell'enorme incremento di potenza computazionale di Titan. Il nuovo sistema permetterà di ottenere un maggiore realismo nei modelli e nelle siumlazioni: le scoperte scientifiche e le innovazioni tecnologie che risulteranno rappresenteranno il ritorno dell'investimento. Le scoperte che impiegherebbero settimane su sistemi potenti come Jaguar, potrebbero richiedere solo pochi giorni su Titan".

L'aggiornamento iniziale del sistema prevede la sostituzione di tutti i processori presenti in Jaguar con i più recenti processori AMD Opteron "Interlagos": si passerà pertanto dalle attuali configurazioni dual-processor a sei core per nodo a configurazioni single-processor con 16 core per nodo. Con l'aggiornamento gli ORNL potranno disporre di 1/3 di core in più nel medesimo spazio occupato da Jaguar, raddoppiando inoltre la quantità di memoria ed installando la rete di interconnessone Cray Gemini.

Prosegue Mason: "La nuova tecnologia che cambia le regole del gioco è l'inclusione delle GPU. Queste sono infatti capaci di eseguire molti più calcoli rispetto ai processori convenzionali a parità di consumo energetico e lavoranno di pari passo con le CPU per fornire nuovi livelli di accelerazione e di efficienza energetica".

La prima fase dell'aggiornamento, oltre a prevedere la sostituzione di tutte le schede dei processori includerà approssimativamente l'aggiunta di 1000 GPU NVIDIA Tesla 20-series. A partire dalla seconda metà del prossimo anno saranno installate altre 7-18 mila GPU Tesla che permetteranno di arrivare alla capacità elaborativa di picco di 10-20 petaflop a cui abbiamo fatto cenno in apertura.